3.2.9. Контрольные вопросы при защите лабораторной работы

3.2.9.1. Для каких целей строят круговую диаграмму?

3.2.9.2. Как определяются пусковые свойства двигателя по круговой диаграмме.

3.2.9.3. Как по круговой диаграмме определить максимальный КПД двигателя?

3.2.9.4. Как по круговой диаграмме определить максимальный электромагнитный момент, развиваемый двигателем?

3.2.9.5. Как по круговой диаграмме определить перегрузочную способность двигателя?

3.2.9.6. Как по круговой диаграмме определить при каком скольжении двигатель потеряет устойчивость работы под нагрузкой?

3.2.9.7. Почему в асинхронных двигателях с полюсопереключаемой обмоткой изменяются КПД и коэффициент мощности при ступенчатом переходе с одной частоты вращения на другую?

3.2.9.8. Как по круговой диаграмме определить коэффициент мощности асинхронного двигателя?

3.3. Исследование асинхронного двигателя с фазным ротором

3.3.1. Цель работы

Изучить конструкцию трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, приобрести практические навыки пуска двигателя с применением пускового реостата и провести опыты холостого хода и непосредственной нагрузки двигателя.

3.3.2. Программа работы

3.3.2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой и произвести пуск двигателя с помощью пускового реостата.

3.3.2.2. При номинальных значениях напряжения и частоты питающей сети произвести опыт непосредственной нагрузки двигателя и по результатам исследований построить рабочие характеристики.

3.3.2.3. По результатам проведенных исследований сделать основные выводы.

3.3.3. Общие замечания

Отличие асинхронного двигателя с фазным ротором от короткозамкнутого состоит в том, что роторная обмотка выполнена по типу статорной. Фазы обмотки соединены по схеме звезда и их начала подсоединены к контактным кольцам. Такое выполнение обмотки позволяет включать в цепь обмотки ротора активные дополнительные сопротивления через щёточный контакт, что уменьшает пусковой ток и увеличивает пусковой момент двигателя.

Схема для проведения исследований двигателя представлена на рис.3.3.1. На переднюю панель лабораторной установки выведены: рукоятка переключателя R_П пусковых сопротивлений в цепи обмотки ротора; переключатель режимов работы двигателя SA («Холостой ход», «Нагрузка»); рукоятка регулировочного сопротивления R_F в цепи обмотки возбуждения балансирной машины постоянного тока с независимым возбуждением; кнопки «Пуск» - «Стоп» в цепи катушки пускателя КМ.

4. Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором

Установить переключатель R_П в положение 1, переключатель SA – в положение «Холостой ход», рукоятку R_F повернуть влево до отказа, нажать кнопку «Пуск» и перевести с минимальными паузами переключатель R_П сначала в положение 2, затем в положение 3.

Рис.3.3.1. Электрическая схема лабораторной установки для исследования асинхронного двигателя с фазным ротором

4. Исследование рабочих характеристик двигателя

ПРИ НОМИНАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ СЕТИ

Под рабочими характеристиками двигателя понимают зависимости , , , , , как функции от полезной мощности на валу двигателя при номинальных значениях питающего напряжения и частоты.

В качестве нагрузки двигателя используется балансирная машина постоянного тока ВМ в генераторном режиме. Так как нагрузочное сопротивление R_L генератора нерегулируемое, изменение момента нагрузки осуществляют с помощью сопротивления R_F в цепи обмотки возбуждения.

Для получения рабочих характеристик методом непосредственной нагрузки осуществляют пуск двигателя на холостом ходу. После пуска двигателя заполняют первую строку табл. 3.3.1. Переключатель SA ставят в положение «Нагрузка» и заполняют вторую строку табл. 3.3.1. Сопротивление R_F регулируют таким образом, чтобы момент постепенно увеличивался. Желательно изменять через 0,5 Н·м. Результата исследований и расчетов записывают в табл. 3.3.1.

Таблица 3.3.1

Рабочие характеристики

№ опыта
	А	Вт	Н·м	об/ мин	о.е.	с	Гц	о.е.	Вт	о.е.	%
1÷6

Скольжение двигателя определяют магнитоэлектрическим амперметром РА2 с нулём по середине шкалы, включенного в одну из фаз обмотки ротора. Так как частота тока в роторе при нормальных нагрузках двигателя не превышает нескольких периодов в секунду, то магнитоэлектрический амперметр успевает отслеживать изменение направления тока и поэтому число полных колебаний его стрелки в одну секунду показывает величину частоты тока в роторе.

Таким образом, , Гц, где – число полных колебаний стрелки магнитоэлектрического амперметра за время секунд.

Наряду с результатами исследований в табл. 3.3.1 записывают расчетные значения.

Скольжение ротора s двигателя и частота вращения n определяются по выражениям:

, о.е. (3.3.1)

, об/мин. (3.3.2)

Полезная мощность двигателя

, Вт. (3.3.3)

Коэффициент мощности двигателя

, о.е. (3.3.4)

КПД двигателя

, о.е. (3.3.5)

На основании табл. 3.3.1 строят рабочие характеристики.